mail@kaul.ee
+372 5126 421

Miks kasutada fossiilkütuste asemel biomassi?

Kivisöeelektrijaamades biomassi kasutamise suurendamise peamiseks motiiviks on viimasel ajal tekkinud mure atmosfääris süsinikdioksiidi (CO2) järjest suureneva taseme võimaliku mõju pärast maailma kliimale ning EL-i jõupingutused leevendamaks oodatavaid kliimamuutusi, mis avaldavad negatiivset mõju keskmistele temperatuuridele ja meretasemele, nagu selgus 2008. aasta algul Euroopa Komisjoni poolt esitatud energia- ja kliimapaketist. Biomass sobib taastuvenergiaallikana kliimamuutuste leevendajaks oma kasulike omaduste tõttu. Vastupidiselt fossiilkütustele arvatakse biomassi CO2 heitmed olevat kliima suhtes neutraalsed, sest biomassi põletamise käigus eralduva CO2 on eelnevalt atmosfäärist suhteliselt kiiresti kinni püüdnud orgaanilised molekulid, nagu näiteks tselluloos ja ligniin, ning seepärast ei vii biomassist eralduvad CO2 heitmed globaalset kasvuhoonegaaside taset tasakaalust välja, võimaldades biomassi energiaallikana kasutavate tehnoloogiate rakendamist. Seetõttu peetakse ka biomassi põletamist kliimamuutuste seisukohast lähtuvalt heitmevabaks. Biomassi laialdasemat kasutuselevõttu põletusseadmetes energia tootmiseks motiveerivad hetkel rakendatav EL-i liikmesriikide vaheline heitmetega kauplemise skeem ja siseriiklikud strateegiad taastuvenergiaallikate kasutamise soodustamiseks. Fossiilkütuste asendamine biomassiga on viinud tõendatavate CO2 heitmete vähendamisteni ja säästetud lubatud heitkogused võib asjakohastel turgudel maha müüa. Biomassist on veel muudki kasu – uued tootmis- ja jaotusketid aitavad luua uusi töökohti põllumajanduses ja metsanduses ning fossiilenergiaallikaid säilitatakse tulevastele põlvedele. Käesolev brošüür soovib tutvustada uusimaid arenguid biomassi kasutamise valdkonnas, keskendudes kaasaegsetele tehnoloogiatele ja praktilistele kogemustele EL-i uutes liikmesriikides läbiviidud konkreetsete projektide põhjal.

Koospõletamise osakaal

Erinevates elektrijaamades koospõletatud biomassi kogused on erinevad. Kivisöepulbril töötavad katlad nõuavad oma võimsusest tulenevalt tavaliselt väga suuri sisendkütuse koguseid; seetõttu on teatud kindla koospõletamise osakaalu saavutamiseks vajalik biomassi kogus (kilogrammides) tunduvalt suurem kui näiteks mulliva keevkihiga (BFB) katelde puhul. Eri tüüpi elektrijaamades saavutatav koospõletamise osakaal kõigub vahemikus 0-20% (kivisöepulbril töötavad katlad) kuni 80-100% (keevkihtkatlad). Globaalsed väljavaatedMaailmas on näiteks kivisöeelektrijaamade praegune arvestuslik koguvõimsus ligikaudu 800 GWe. Seega peaks ühe protsendi kivisöe asendamine biomassiga kõigis kivisöejaamades andma teoreetiliselt biomassi väljundvõimsusena 8 GWe energiat ning vähendama CO2 heitmeid umbes 60 mln tonni võrra. Tüüpilise koospõletamise osakaalu korral – 5% energia baasil – vastaks see globaalsele energiapotentsiaalile 40 GWe, tuues kaasa CO2 heitmete vähenemise ligi 300 mln tonni võrra aastas. Sellise nõudluse rahuldamiseks oleks tarvis umbes 200 mln tonni biomassi. Teiste fossiilkütuste kohta andmed siiani puuduvad, kuid taolistes fossiilkütusekateldes koospõletamise potentsiaali hinnatakse sama suureks kui kivisöekatelde puhul.

Saamisallikate järgi jaotatakse biomassi enamasti puidu (metsa), põllumajanduslikuks ja tööstusliku jääkproduktina tekkivaks biomassiks. Kuigi erineva päritoluga biomassil on põhimõtteliselt sarnased omadused ja koostis, on ka erinevusi energia- ja tuhasisalduselt ning kütteväärtuselt. See oleneb olulisel määral niiskusesisaldusest, mis on tavaliselt biomassi toormes kõrge ja mida on võimalik vähendada biomassi põletamiseelse kuivatamisega.

Biomass kui tööstuse jääkprodukt

Euroopa Liit on alles äsja võtnud vastu õigusaktid, mis soodustavad jäätmete kasutamist energia tootmiseks. Hiljuti muudeti jäätmete põletamist käsitlevaid Euroopa Liidu direktiive. Olenevalt kütusest rakendatakse kas suurte põletusseadmete direktiivi või jäätmete põletamise direktiivi. Viimasega kehtestatakse põlemisgaaside emissioonile ranged piirangud, mis nõuavad põlemise stabiilsust. Taastuvatest energiaallikatest elektrienergia tootmist soodustav direktiiv (RES-E) käsitleb tööstuslike ja olmejäätmete biolagunevat osa biomassina. Tehnilisest küljest on väikeste jäätmekoguste ja põhikütuse koospõletamine tavapärastes keevkiht- ja restkolletes võimalik, kusjuures jäätmete osakaal on vaid mõni protsent. Saksamaal ja Hollandis omatakse mõningaid kogemusi taaskasutatavate jäätmete koospõletamiseks pulberkütusekateldes. Kuiv granuleeritud kütus söödeti koos kivisöega purustitesse, kus see enne põletamist peenestati.Kõrgekvaliteedilisi taaskasutatavaid jäätmeid saab põhikütusega segatuna kasutada olemasolevates restkolletes ja keevkihtkolletes. See eeldab stabiilsust põlemisel ning seega stabiilsust kütuse etteandmisel. Põlemisgaaside puhastussüsteeme tuleb kohandada, võimaldamaks nende heitmete kõrvaldamist, mis erinevad põhikütusest pärinevaist heitmetest. Keevkihtkatlad on jäätmete otseseks koospõletamiseks sobivamad, kuna need taluvad kütuse kvaliteedi ja niiskusesisalduse varieerumist. Kaudset põletamist saab kasutada juhul, kui tahketest jäätmetest koosnev kütus koospõletatakse pulberkütusekatlas, maagaasikatlas või gaasiturbiinis. Jäätmed gaasistatakse ja puhastatakse ning suunatakse seejärel katlasse. Tahkekütuste põletamisel keevkihis on see praktiliseks lahenduseks, kuna nii on hõlpsam tagada katla häireteta töö.